Барабошкин Е.Ю. Практическая седиментология (Терригенные коллектора) 2007 г

Подождите немного. Документ загружается.

2.3.

Обломо'lНЬ!е

породы

из

этого

спектра

выделяют

интервал,

заключающий

зерна,

составляющие

основ

ную

часть

породы-

преобладающую

фракцию.

По

ней

называют

породУ

(на

пример,

«конгломерат

крупногалечный>>,

<<песчаник

крупнозернистый»

т.д.;

определяют

содержание

(в%)

преобладающей

фракции

от

обломочной

части

по

роды,

что

дает

возможность

оценить

степень

сортировки.

Существуют

определенные

трудности

ошибки

при

измерении

зерен.

Удлиненные

обломки

часто

измеряют

по

наибольшему

размеру

(длине),

тогда

как

более

правильно

измерять

их

средний

диаметр

(ширину),

который

является

эффективным

определяющим

при

механическом

анализе.

Из

трех

диаметров

обломка

важен

средний

из

них.

При

необходимости

измерять

величину

обломков

шлифах,

лучше

измерять

обломки

по

наибольшему

диаметру.

Это

приводит к

уменьшению

ошибки,

вызванной

срезом

ряда

зерен не

через

их

центр,

а через

краевую

часть.

Преобладающую

фракцию

часто

выделяют

макроскопически

(и

шлифах)

бо

лее

узких

границах

(например,

вместо

фракции

1-0,5мм,

преобладающей

поро

де,

выделяют

фракцию

1-D,8мм).

Это

создает

ложное

представление

большой

точности

работы,

якобы

достигнутой

при

визуальной

оценке

гранулометрии.

Да

же

идеально

отсортированных

породах

такая

узкая

фракция

не

будет

состав

лять

больше

половины

обломочной

части,

выделение

ее

не

нужно

для

названия

породы.

СледУет

стремиться

выделять

преобладающую

фракцию

объеме

гра

ницах

обычных

стандартных фракций,

когда

это

невозможно

объеме

двух

соседних.

Если

породе

преобладающая

фракция,

не

укладывается

границы

стандартных

фракций,

не

следУет

ее

подгонять

под

последние,

нужно

фиксиро

вать

ее

естественные

границы.

Иногда

породе

макроскопически

(или

шлифах)

не

удается

точно

установить

размер

минимальных

зерен,

так

как

имеются

все

переходы

от

видимых

облом

ков

микроскопическим,

сливающимся

цементом

(чаще

всего

глинистым).

Для

подобных

пород

качестве

минимального

размера

приходится

указывать

на

те

зерна,

которые

различаются,

одновременно

отмечать,

что

есть

<<более

мелкие,

постепенно

переходящие

цемент».

Сортировку

обычно

определяют

на

глаз

или

помощью

палетки.

Различаются

породы

хорошо-,

средне-,

плохо

сортированные

несортированные.

130 ©

Центр

профессионалъной

переподготов'/rо

специалистов

нефтегааового

дела

ТПУ

•

QuaJiz

Al8nllв

SAA

Sulв1lllic

An1n11e

SLA

Sulllhic

ANnlв

АА

•

AriDIIc

Anlnlв

LAA

UhiC

М1ов1с

Anlnlle

= Ulhlc

Anlnlв

FLA

Feldspвlhlc

Ulhlc

Al8nll8

LSA

Ulhlc blllllcallc

Arenl8

2.3.

Обломочные

породы

Mudrocks

QuaJiz

+ Polyql8tz +

a.t

(Мс

llltde)

Рис.

2.21.

Классификацня

обломочных

(песчаных)

пород

{16}

Форма

обломков

важный

классификационный

признак,

по

которому

их

под

разделяют

на два

больших

ряда

- (1)

окатаиной

(2)

неокатанной

формой

об

ломков.

средне-мелкообломочных

породах

степень

окатанности

не

учитывается

названии,

но

остается

ее

важным

генетическим

признаком.

Поэтому

при

характери

стике

формы

обломков

отмечают

прежде

всего

степень

их

окатанности.

По

этому

признаку

обломки

подразделяют

на

три

группы:

окатаиные-обработана

вся

поверхность

зерна

приобретают

округлую,

эллип

соидальную

близкую

ним

форму;

полуокатаиные

закруглены

только

углы, а

целом

первичная

форма

обломков

сохраняется;

Центр

nрофессионалъной

nереnодготов'!Ш

сnециалистов

н,ефтегавового

дела

ТПУ

131

2.3.

Обломочньrе

породы

неокатанные

(угловатые)

обломки

не

несут

следов

окатанности.

При

необходимости

более

детальной

характеристики

формы

используют

шести

членную

классификацию

(Рис.

2.2).

При

макроскопическом

описании

важно

отметить

степень

изометричности

(или

удлиненности)

обломков

(Рис.

2.2).

Обычно

различают

обломки:

•

изометричные

все

три

измерения

равны,

или

наибольший

диаметр

превыша

ет

наименьший

не

больше,

чем

1,5

раза;

•

неизометричные,

или

удлиненные,

превышение

большего

диаметра

над

мень

шим

достигает

1,5

более

раза.

Рис.

2.22.

Типы

цемента

по

взаимоотношению

обломочньrмн

зернами:

плено'ШЬIЙ;

крустнфИКJЩИонньrй;

неравномерно

го

нарасwння;

регенерацнонньrй;

д -

проннкновення;

коррознонньrй;

замещения

{13}

этом

ряду

условно

могут

быть

выделены

обломки

уплощенные,

характеризую

щиеся

заметно

меньшей

толщиной

по

сравнению

двумя

другими

измерениями.

При

описания

формы

необходимо

отметить

связь

ее

размером:

какие

из

облом

ков

(крупные,

средние

или

мелкие)

лучше

окатаны.

Подобные

наблюдения

пролива

ют

свет

на

условия

переноса

отложения

материала.

Например,

лучшая

окатанность

мелких

обломков

по

сравнению

крупными

чаще

всего

свидетельствует

недалеком

источнике последних

и их

приметивании

более

длительно

перемывавшемуся

мел

кому

(основному)

материалу.

Текстуры

обломочных

пород

разнообразны.

Среди

слоистых

текстур

различают

косую,

волнистую

горизонтальную

слоистость,

свою

очередь

включающих

мно

гочисленные

типы,

виды

разновидности

(см.

выше).

случае

проявления

слоистости

ее

следует

описать

подробно

отметить

сте

пень

выраженности,

форму,

размер

(мощность

слоев

их

серий)

слоистости,

харак

тер

границ

слоев,

чем

они

подчеркнуты.

обломочных

породах

это

может

быть

ритмичная

сортировка

материала,

расположение

включений

(раковин,

конкреций

т.д.),

различная

окраска

слоев,

присыпки

слюды

или

растительного

детрита

на

плоскостях

наслоения и

т.д.

Если

слоистость

косая,

следует

отметить

угол

наклона

132 ©

Цен.тр

nрофессион.а.л:ьн.ой

nереnодготов?СU

сnециалистов

н.ефтегазового

де.ла

ТПУ

2.3.

Обломочные

породы

косых

слойков

их

форму

(прямая,

вогнутая

или

выпуклая,

Рис.

2.9).

Для

волни

стой

слоистости

отмечается

длина

высота

волны

ее

форма

симметричная или

асимметричная,

также

величина

асимметричности.

Грададионнан

текстура

также

может

быть

симметричной

или

асимметричной

(Рис.

7).

а.

А?~~

·~

~~~

sт

о&.

~fdТ~

.t.

с..~

-~~~

..-4

()1

"17

\&j

!\<!

:Р"

~f/7:

""'

Рис.

2.23.

Типы

цемент

по

равномерности

заполнения

межзернового

пр<r

странства:

сплошной

равномерный,

сплошной

нерав

номерный,

преобладающий

не

сплошной,

пятнистый,

островной,

точечный

{13]

Концентрические

(

скорлуповатые,

конкреционные)

текстуры

описывают

так

же,

как

слоистые.

Могут

быть

более

редкие

текстуры

различные

поверхностные

или

внутренние

знаки

(иероглифы

т.д.),

ложные

текстуры

(кольца

Лизеганга

др.),

также

плитчатость.

Отмечается

беспорядочная

текстура,

массивность

породы.

Центр

nрофессиона.л:ьной

nереnодгоmов'IШ

сnециалистов

нефтегавового

де.л.а

ТПУ

133

2.3.

Обломочные

породы

Следует

обратить

внимание

на

биогенные

текстуры

(биотурбации),

позволяющие

получать

дополнительную

информацию

об

условиях

осадконакопления,

при

воз

можности

установить

ихнофации.

Состав

обломочных

пород

обычно

сложный.

Сначала

описывается

состав

обло

мочной

части,

затем

цемент.

Рис.

2.24.

Типы

цеменm

по

кWiичеству

распределению

в породе

базальный;

открытый

поровый;

закрытый

поровый;

непWiный

поровый;

пленочный;

контактовый

{13}

Состав

обломочной

части

позволяет

восстановить

состав

питающей

провин

ции.

Макроскопически

достаточно

обстоятельно

может

быть

изучен

состав

крупно

обломочных

пород,

поскольку

они

слагаются

крупными

обломками.

Хуже

определя

ются

минералого-петрографические

компоненты

песчаников

алевролитов.

При

их

изучении

необходимо

пользоваться

лупой.

Хуже

определяются

минералого-петрогра

фические

компоненты

песчаников

алевролитов.

Однако

даже

при

помощи

лупы

не

всегда

удается

определить

все

основные

компоненты,

приходится

ограничиваться

134 ©

Цен,тр

nрофессион,альн,ой

nepenoдгomoв1ru

сnециалистов

н,ефтегааового

дела

ТПУ

2.3.

Обломочные

породы

установлением

лишь

типа

породы,

выделять

олигомиктовые

полимиктовые

поро

ды,

среди

последних

аркозы,

граувакки,

субаркозы,

субграувакки

др.

Но

этих

случаях

желательно

назвать

минералого-петрографические

компоненты,

пусть

даже

предположительно.

При

описании

минералого-петрографического

типа

компонентов

породы

начина

ют

главных

кончают

акцессорными.

Лучше

группировать

их

по

родственным

признакам

(например:

«обломки

минералов»

«обломки

пород»,

«обломки

извест

няков»

или

"обломки

осадочных

пород"и

т.д.).

Описание

должно

включать

характе

ристику

формы,

размера,

содержания

(в%),

цвета,

других

диагностических

призна

ков:

для

минералов

блеска,

спайности

др.;

для

обломков

пород

их

структуры,

текстуры,

состава

др.;

необходимо

отмечать

вторичные

изменения.

Цемент

присутствует

подавляющем

большинстве

обломочных

пород и

являет

ся

их

важной

составной

частью,

обусловливающей

физические

свойства,

состав

последовательность

выделения

минералов.

Визуально

изучить

цемент

не

всегда

уда

ется,

для

его

диагностики

приходится

использовать

лупу,

срезы

пришлифовки,

смачивать

породы

водой,

применять

соляную

кислоту,

иглу

т.д.

Для

его

диагности

ки

приходится

использовать

лупу,

срезы

пришлифовки,

смачивать

породы

водой,

применять

соляную

кислоту,

иглу

т.д.

Тип

цемента

(Рис.

2.22-Рис.

2.24)

выражает

его

структурные

особенности

по

от

ношению

породе

целом

(т. е.

соотношение

цемента

обломочной

частью).

Обычно

выделяют

четыре

типа

цемента:

Базальный-

зерна

не

соприкасаются

друг

другом,

погружены

цемент.

Сле

дует

отметить

часто

встречающуюся

ошибку

при

характеристике

этого

типа

це

мента,

констатация

того,

что

«цемента

породе

больше

50%».

обломочной

породе

цемента

всегда

меньше

половины,

иначе

породу

следует

называть

по

це

менту

(например,

известняком

песчанистым

т.д.).

Однако

шлифах

из-за

того,

что

некоторые

зерна

срезаются

не

через

центр,

может

быть

кажущееся

преобла

дание

цемента.

Заполнения

пор

(поровый)-

зерна

соприкасаются

друг

другом,

цемент

запол

няет

лишь

поры

между

ними.

Пленочный-

цемент

покрывает

зерна

пленкой

(иногда

не

сплошной),

остальная

часть

пор

остается

пустой;

цементация

большей

частью

непрочная.

некоторых

случаях

(например,

метаморфизованных

породах)

эти

поры

могут

быть

запол

нены

цементом

другого

типа

(заполнения

пор

или

регенерации)

тогда

следует

говорить

наличии

пленочного

цемента

другой

разновидности.

Соприкосновения,

или

контактовый,

цемент

присутствует

лишь

местах

сопри

косновения

зерен,

основная

часть

пор

остается

незаполненной.

Центр

профессиона.л:ьной

переподготов'Х:и

специа.л.истов

нефтегааового

дела

ТПУ

135

Таблица

2.6.

Классификация

глинистых

минералов

{б]

Сокрашения:

п/г-

подгруппа,

заряд

слоя

на

1/2

элементарной

ячейки;

«лента

из

2-х

(3-х)

цепочек•

ширина

лент.tаЬlб

Структура

CAOИCТIUI

С.А.оисто-

АеНТОЧНIUJ

ТИПСАОJI

1:1

2:1

2:1:1 2:1

Группа

КаоАИНИ'J'а

II.Пи-

III.C..uoд

IV.Верми-

Смектита

(монтмори.uонита

-сапонита)

VI.Lopи-

VII.

Смешанное-

VIII.

Па-

серпеiП'ИИа

рофИА-

ку..шта

та

АОЙВЫХ

АЬП'Орски-

..шта-

та-

сепио-

та.u.ка

АИТа

Заряд

слоя

о о

0,7-1,0

0,6-1,0

0,6-0,9

меняется меняется

меняется

doot

(А)

7,2

9,2

10,0 14,5 12,5-15,5

10,5

12,3

n/r

каолинита

n/r

1Юрмальнъzх

n/r

монт.морuл.лонита

монrмориллонит

ноиrронит

n/rxлopuma

упорядоченнъzх

палыгорскит

каолинит

слюд

волконскоит

диоктаэдри-

ректорит

(слюда-

dно

= 10,5

диккит

мусковит

бейделлит

Ч8С7СОгО

ДОН-

монrмориллонит)

лента

из

2-х

накрит

nарагонит

бассит

корренсит

(хло-

цепочек

rаллуазит

фенгит

су

доит

рит-саnонит)

сепимит

аноксит

n/r

хрупких

кукеит

n/r

щупорвдоченнъzх

dно

= 12,3

слюд

тоеудит

слюда-смектит

лента

из

3-х

марrарит

смектит-хлорит

цеnочек

n/r

гидрослюд

каолинит-смектит

иллит

каолинит-слюда

серицит

хлорит-

rлауконит

вермикулит

слюда-хлорит-

... ...

смектит

.......

= =

др.

серпентина

n/r

нормальных

n/r

сапонита

n/r

пеннина

хризотил

слюд

саnонит

/С/1иНО-

антиrорит

флоrоnит

био-

гекторит

хлора

лизардит

ТИТ

циннвальдит

nеннин

n/r

бартьерина

n/r

гидрослюд

медмоитит

клин

хлор

бартьерин

гидробиотит

п/rшамо-

кронштедтит

n/r

хрупких

зита

тюринrит

СЛЮд

КАИНТОНИТ

шамозит

гриналит

амезит

...

2.3.

Обломочные

породы

Э;rи

морфологические

типы

цемента

характеризуются

не

только

качественным

соотношением

обломков

цемента

и их

взаиморасположением,

но

отличаются

ко

личеством

цемента:

от

первого

четвертому

типу

оно

непрерывно

уменьшается.

Цементы

можно

различать

по

внутренней

структуре,

также

по

однородности

равномерности

распределения

породе.

По

первому

из

этих

признаков

можно

выделять

цемент

пе.л,ито.морфн:ый

(

скры

токристаллический

или

аморфный,

размер

зерен

О,

01мм,

т.е.

зерна

не

видны),

.мu?Сро-(0,01-0,05мм),

.мел1ео-

(0,05-0,1мм),

средие-

(0,1-0,5мм),

7epynno-

(>О,

5мм

или

0,5-1

мм)

гигапmо?Срuста.л.л.ичес?Сuй

1мм)

цемент.

По

структуре

цемент

может

быть

однородным

или неоднородным

(разнокристаллическим);

однако

это

свойство

редко

устанавливается

макроскопически.

По

распределению

породе

можно

выделять

цемент

равномерно

распределенный

сгустковый,

распределенный

неравномерно.

Следует

отметить

еще

цемент

прорастания

(или

пойкилитовый),

который

хорошо

различается

невооруженным

глазом

по

характерному

блеску

на

плоскостях

спайно

сти

гигантских

кристаллов.

По

составу

это

чаще

всего

кальцит

или

гипс,

реже

барит.

Они

образуют

гигантские

кристаллы,

по

размеру

иревосходящие

обломки,

которые

оказываются

включенными

них.

Таблица

Минералогическая

классификация

глинистых

пород

МономинераАЬные

оАНГОмнктовые

Мезомнктовые

поАНМНКТОвые

Каолинитовые

(каолины)

каолинит-rидрослюдистые

МоiiТМориллонитовые

rидрослюда-смектитовые

Гидромусковитовые

(серицитовые)

смектит-гидрослюдистые

лауконитовые

хлорит-смектитовые

отроиитовые

хлорит-rидрослюдистые

Серпеитиновые

rидробиотит-вермикулит-rлауконитовые

Палыrорскитовые

каолинит-хлорит-rидрослюдистые

Сепиолитовые

палыrорскит-моiiТМориллонитовые

Волконскоитовые

др.

Состав

цемента

может

быть

однородным

(мономинеральным)

или

неоднородным

(полимиктовым).

Кальцитавый

цемент

узнается

по

вскипанию

HCl;

доломитовый-

по

слабой

реакции

HCl,

чем

он

сходен

аморфным

фосфатом;

глинистый-

по

размокае

мости

воде;

железистый

по

бурому

цвету,

гипсовый

по

блеску

на

плоскостях

спайности,

низкой

твердости

отсутствию

вскипания

HCl

т.д.

Название

породы,

пористость,

включения,

вторичные

изменения

прочие

при

знаки

описываются

по

общей

схеме

(см.

выше).

Центр

nрофессиtmа.л:ьной

nереnодготов'/СU

сnециалистов

н.ефтегааового

дела

ТПУ

137

2.3.

Обломочные

породы

2.3.2

Изучение

шлифах

Основным

лабораторным

методом

исследования

обломочных

пород

является

их

изу

чение

шлифах.

Размеры

зерен

позволяют

определение

их

минералого-петрогра

фического

состава,

более

подробное

изучение

состава

цемента

требует

некоторых

случаях

применения

иных

методов.

Схема

описания

обломочной

породы

аналогична

макроскопическому

изучению:

Название

породы.

Структура:

а).

размер

зерен-

максимальный

минимальный;

Ь).

размер

преобладающей

фракции;

с).

сортировка

зерен;

d).

форма

зерен;

е).

соотношение

формы

размера

зерен.

Текстура.

Минералого-петрографический

состав

обломочной

части:

а).

главные

породообразующие

компоненты;

Ь).

второстепенные

компоненты;

с).

акцессории.

Цемент:

а).

тип

количество;

Ь).

состав

структура.

Пористость.

Включения:

а).

минеральные,

Ь).

биогенные.

Вторичные

изменения.

Прочие

признаки.

Структура

не

исчерпывается

зернистостью,

гранулометрией,

сортировкой

фор

мой

зерен;

определяется

также

соотношением

обломочной

части

цемента

тип

последнего.

Структура

обломочной

породы

шлифе

может

быть

изучена

разной

степе

нью

детальности.

Минимально

можно

ограничиться

измерением

диаметров

самых

крупных

самых

мелких

зерен

и диаметров

зерен

преобладающей

фракции;

визу

альным

определением

степени

сортировки,

формы

зерен

соотношения

последней

138 ©

Центр

nрофессиона.л:ьной

переподготов?rо

специа.л.истов

нефтегазового

дела

ТПУ

2.3.

Обломочные

породы

размером,

т.е.

выяснением

того,

не

отличаются

ли

зерна

разного

размера

лучшей

окатанностью

или

другими

особенностями.

Здесь

охватывается

весь

спектр

размер

ностей,

даже

хорошо

отсортированных

породах

включающий

несколько

фракций.

Чтобы

назвать

породу,

надо

выделить

из

этого

спектра

одну

или

две

соседние

стан

дартные

преобладающие

фракции

(а

не

средний

диаметр).

Определение

содержания

преобладающей

фракции

дает

возможность

оценить

степень

сортировки.

Помимо

определения

окатанности

полезно

отмечать

степень

изометричности

обломков,

так

же

их

корродированность.

Текстура

песчаников

алевролитов

шлифах

чаще,

чем

образце,

оказывается

беспорядочной,

что

приходится

отмечать

при

описании.

Однако

передко

удается

выявить

признаки

и причину

слоистости-

параллельную

ориентировку

удлиненных

зерен,

органических

остатков,

конкреций,

различия

крупности

зерна.

Минералого-петрографический

состав

обломочной

части

может

быть

изучен

шлифах

подробно.

Все неясные и

неточные

визуальные

определения

состава

мел

козернистых

пород

проверяются и

уточняются

шлифах,

но

для

седиментологиче

ской

оценки

резервуара

это

описание

не

является

приоритетным

здесь

опускается

(при

необходимости

можно

воспользоваться

специальной

литературой

(

[13],

frolov,

logvin).

Цемент

передко

может

быть

изучен

исчерпывающей

полнотой.

Устанавливают

тип

цемента,

его

общее

количество

состав.

Если

цемент

полимиктовый,

то

при

описании

каждого

минерала

указывается

тот

тип

цемента,

который

он

образует.

Как

при

макроскопическом

описании,

по

соотношению

обломочной

частью

вы

деляются

базальный,

заполнения

пор,

пленочный

контактовый

типы

цементов,

по

структуре

аморфный,

коллоидальный

(зерна

не

видны

при

самых

больших

уве

личениях,

но

цемент

воздействует

на

поляризацию),

микро-,

мелко-,

средне,

крупно

гигантокристаллический;

равно-

разнокристаллический;

равномерно

распреде

ленный

или

сгусткавый

т.д.

шлифах

устанавливаются

типы

цементов по

ориентировке

его

зерен

относи

тельно

обломков:

•

цемент

обрастания

(крустификационный),

когда

кристаллы

цемента

образуют

корочку

вокруг

зерен

ориентированы

перпендикулярно

их

поверхности

(хал

цедоновый,

апатитовый,

кальцитовый);

•

цемент

нарастания

(регенерационный),

когда

цемент

одинакового

обломоч

ным

зерном

состава

(кварцевый,

кальцитовый,

полевошпатовый),

прирастая

нему,

приобретает

ту

же

оптическую

ориентировку,

т.е.

составляет

зерном

один

кристалл,

погасающий

одновременно;

•

цемент

прорастания

(пойкилитовый),

когда

кристаллы

цемента

(обычно

каль

цитового

гипсового)

включают

обломки,

погасая

одновременно.

При

изучении

цемента

определяют

составляющие

его

минералы,

устанавливают

последовательность

их

образования

способ

выделения

(коагуляция

коллоида,

кри

сталлизация

из

раствора,

раскристаллизация

аморфного

цемента,

перекристаллиза-

Центр

профессио'НО.//,ън.ой

переподготов1m

специалистов

н.ефтегааового

де.л.а

ТПУ

139